Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Geolog Charles Darwin

Jak geologie objevila čas a biologie evoluci
 |  23. 7. 2009
 |  Vesmír 88, 460, 2009/7

Geologie je věda, která zkoumá následovné změny, jež se odehrály v organických a anorganických říších přírody, včetně změn, které měly vliv na utváření povrchu a vnější strukturu naší planety.
Charles Lyell, Principles of Geology, 1830

Dárkyně času

V únoru 1859 získal Darwin nejvyšší ocenění, jaké mu mohla londýnská Geologická společnost udělit – Wollastonovu medaili za zásadní objevy v oboru. Návrh četl samotný Charles Lyell, který hovořil o Darwinových studiích růstu korálových ostrovů (důkazů pro moderní zdvih chilského pobřeží a tektonické pohyby v Andách) či o distribuci ledovcových balvanů v Anglii a dalších objevech. Osm měsíců poté vyšla jeho kniha „O původu druhů způsobeném přirozeným výběrem“ a geolog Darwin byl zapomenut.

V 19. století lákala geologie dva typy lidí. Tím prvním byli praktici, kteří si od znalosti zemských vrstev slibovali objevy ložisek zejména uhlí a železných rud. Tím druhým byli romantici a obecně lidé obdaření imaginací, jimž geologie dala nový rozměr – propastný geologický čas. Geologie zde šla ruku v ruce s astronomií, jedna otevírala čas a druhá prostor. Výsledkem byl nejenom vědecký pokrok, ale také poetické, či dokonce spiritualistické poblouznění novými možnostmi ducha, který mohl expandovat hluboko v čase, daleko v prostoru, a navíc pod vlivem grandiózních přírodních sil.

Darwin podlehl v deseti letech, jak vzpomíná ve svých denících, obvyklé vášni mnoha chlapců – sbírání kamenů, hlavně oblázků na mořském pobřeží a touze dovědět se o nich co nejvíc. Pocházel ze středně bohaté rodiny, měl vlastní pokoj, který mohl zaplňovat sběry, a v létě jezdil s rodiči k moři. Žil v prostředí, které podobným aktivitám přálo. Jeho dědeček básník Erasmus Darwin patřil společně s keramikem Josiahem Wedgwoodem do literátsky učené Měsíční společnosti (Lunar Socie ty) v Birminghamu. Pětiletá cesta na lodi Beagle stála Darwinovu rodinu 1800 liber, což je částka, se kterou by trochu spořivý gentleman mohl žít v Londýně devět let.

Zničení konceptuálního světa biblické potopy

V době kolem roku 1830, kdy Darwin dospíval, vládla Británie světu, bohatla a rozvíjela všechny druhy věd. Geologie se právě v té době stávala vzrušující disciplínou, protože zničila koncepci biblické potopy a světa starého šest tisíc let a nahradila ji dlouhým postupným vývojem. V té době ještě žila vdova po kapitánovi Jamesi Cookovi, jehož tři cesty nastavily určitý objevitelský standard, v němž šlo více o programovaný a předem zaměřený průzkum než o samotný, víceméně náhodný objev. Velký vliv měly Humboldtovy cestopisy (Vesmír 87, 812, 2008/11), zejména popis jeho cesty do Jižní Ameriky, který přeložila básnířka Ann Sewardová do angličtiny. Ta přijímala Humboldta ve svém pařížském salonu a později se stala sousedkou Darwinova dědečka. Darwin celkem samozřejmě přejal Humboldtova klíčová slova: přírodní historie Země, fyzická geografie, geologické síly. Oba muži si později nejen vyměnili dopisy s vyjádřením hluboké úcty, ale také navzájem studovali své spisy – Humboldt podává i výčet stran, které ho v Darwinově díle nejvíc zaujaly.

Darwinovo vzdělání bychom označili jako klasické. V bakalářské zkoušce se ho ptali na Homéra, Vergilia, Eukleida, matematiku a obor, kterému se tehdy říkalo přírodní filozofie, ale dnes bychom jeho podstatnou část označili jako přírodovědu. Kromě toho musel Darwin znát řadu dalších knih včetně Lyellových „Základů geologie“, které již diskutovaly taková témata, jako je vymírání druhů nebo odraz klimatických změn v geologickém záznamu. Rovněž s bratrem Erasmem shromáždili velkou sbírku minerálů a žádná jiná Darwinova kniha nenese tolik vpisků (2500 slov) jako „Základy mineralogie“ od Roberta Jamesona. Poměrně málo se ví o Darwinově sběratelské „mánii“, protože většina vzorků z plavby lodi Beagle – až na kosti velkých obratlovců – zůstala bez přesnějšího určení deponována v jeho domě, a teprve po jeho smrti přešla do Sedgwickova muzea v Cambridge.

V roce 1830 to vypadalo na definitivní rozhodnutí, Darwin se pod vlivem svých učitelů J. S. Henslowa a A. Sedgwicka rozhodl pro geologickou dráhu. Do terénu vyrážel s kladivem a geologickým kompasem už docela moderního typu. O rok později vytvořil ve Walesu svoji první geologickou mapu. Nešlo o nějaký naivní výtvor, protože Darwin byl například schopen rozlišovat mezi vrstevnatostí a kliváží – tedy paralelním uspořádáním metamorfovaných hornin. Rovněž nechával pořizovat výbrusy hornin, a to zhruba v téže podobě (včetně popisu s číslem a orientačním označením vzorku), jakou i dnes dostávám z brusírny Geologického ústavu.

Lodní knihovna

Jenže to už se schylovalo k pětileté plavbě lodi Beagle (1831–1836). Odborná lodní knihovna obsahovala asi 250 titulů. Mezi nimi nechybělo několik geologických knih, které mimo jiné vycházely ze saské hornické školy, jež se etablovala zejména v krušnohorské oblasti. Jejím centrem byla Bergakademie ve Freibergu. Darwin se tak mohl zprostředkovaně seznámit s díly takových klasiků, jako byli A. G. Werner nebo karlovarský lázeňský lékař a chemik Josef Becher (jehož dílo dnes studujeme se zcela jinými pohnutkami). Darwin však dvakrát připomíná, že největší vliv na něj měly Lyellovy „Základy geologie“, a to nejenom pro svoji odbornou hodnotu, ale také pro jasný a čitelný styl, kterým byl Lyell schopen oslovit odborníky i širší publikum. Na počátku Darwinovy cesty vyšla jenom první kniha, ale další dvě následovaly a byly posílány za lodí. Třetí díl dostihl Darwina ve velrybářské stanici na Falklandech, kde s velkým napětím četl Lyellovy názory o korálových ostrovech.

V roce 1839 si Darwin vzal za ženu Emmu Wedgwoodovou (Vesmír 86, 410, 2007/7), která jej v prvních letech manželství – jak svědčí zachovaný lístek – občas oslovovala „můj drahý geologický starouši“ a vtipkovala o jeho návštěvách v Geologické společnosti, která se obvykle rozcházela až po půlnoci. Počet členů londýnské Geologické společnosti vzrostl v desetiletí 1830–1840 z pěti set na neuvěřitelných osm set členů, zatímco v Čechách bychom v té době asi napočítali sotva dvě desítky znalců, kteří se z nějakého, například teologického nebo chemického důvodu zabývali vědami o Zemi. Schůze Společnosti začínaly čtením příspěvků, ale pokračovaly dlouhými neformálními diskusemi.

Studovat pěnice a lávy

Na cestě Beaglu se Darwin věnoval dvěma hlavním geologickým tématům – vulkanickým ostrovům a korálovým útesům. Obě témata měla společný motiv – praktický zájem tehdejší koloniální Anglie. Důkladné studium dokumentů Beaglu prokázalo, že plavba neměla imperiální cíle, nešlo v ní o zábor nových zemí, ale spíš o vytipování nových míst pro obchodní stanice. Pro dálkové plavby byly důležité zejména ostrovy ležící „na půli cesty“, tedy (jako v případě Jamesova ostrova) v pozici nad středooceánskými hřbety. Rovněž bylo nutné dobře rozumět tomu, jak vznikají korálové útesy, protože právě na nich došlo k několika ztroskotáním. Korálové valy omezovaly přístup na přirozená kotviště, ale také ve svých lagunách vytvářely chráněná přístaviště. Darwin byl poháněn zvědavostí, o politiku se téměř nezajímal, ale žil společenským, diskusním stylem života a vnímal potřeby své doby, což bylo v praktickém 19. století (na rozdíl od spíše individualistického 20. století) víceméně pravidlem.

Obě témata – vulkanické i korálové ostrovy – patří k sobě, takže Darwin původně uvažoval o jedné monografii. Darwin nebyl (na rozdíl od svého bratra, jak se říkalo) líný. Psal jednu knihu zhruba každé dva roky, ale témata nechával dlouho uzrát. Monografii „Volcanic Islands“ publikoval až osm let po skončení plavby, v roce 1844. Vycházel z poměrně přesných terénních zápisků a popisů hornin, kde najdeme například označení typu trachytická láva s velkými krystaly sklovitého živce. Myslím, že nejpůsobivější je obraz Darwina na Galapágách, kde se paralelně věnuje dvěma velkým tématům. Jednak důkladně zkoumá odebrané vzorky hornin, a to z pohledu magmatické diferenciace. Popisuje, jak těžší krystaly v tavenině klesají, což vede k vzniku nových druhů hornin. Zároveň se zabývá drobnými rozdíly mezi galapážskými pěnkavami. Terénní přírodovědec si snadno představí, jak Darwin obtížený větším geologickým kladivem (zachovalo se) uráží vzorky hornin, čísluje a popisuje, ale pak si unaveně sedne a sleduje, co kolem létá za ptáky. Všímá si přitom nejmenších detailů vyrostlic živců i velikosti pěnkavích zobáků. Obě témata jsou v jeho době a jeho mysli zhruba v rovnováze. I v geologických zápiscích vnímáme jeden silný motiv – porozumět původu hornin.

Z osmnácti knih známe sotva čtyři

Za svého života Darwin napsal 18 publikací, které svým rozsahem můžeme označit jako knihy. Vnímal je jako milníky svého života. Hluboko do 19. století pokračovala tradice dopisů či deníků určených pro kolektivní čtení v rodinném nebo přátelském kruhu.

Darwin posílal pravidelně domů své prakticky každodenní zápisky z cest Beaglu, i když zdůrazňoval, že nejsou záznamem faktů, ale myšlenek. Na oplátku jej jeho sestry každý měsíc zásobovaly novinkami z Anglie. Darwin nebyl v žádném případě ani na cestě kolem světa odtržený od domácího dění, protože jedl společně s důstojníky, kteří rovněž udržovali kontakty s domovem. Prvním výsledkem cesty a první Darwinovou knihou byly „Výzkumné deníky – Journals of Researches“, které přinášejí romantickou interpretaci jihoamerické přírody, zatímco ostatní Darwinova díla se k ní vracejí ve vědeckém diskurzu. Píše věty, které bychom dnes připsali některému z anglických romantiků nebo amerických transcendentalistů:

Mezi scénami, které se hluboce vtiskly do mé mysli, žádná nebyla tak silná jako jemnost [sublimity] prapůvodních lesů nedotčených rukou člověka; ať již šlo o lesy Brazílie, kde převládají síly Života, nebo o lesy Ohňové země, kde panuje Smrt a Rozklad. Obojí jsou chrámy naplněné různými výtvory Boha nebo Přírody – nikdo nemůže stát v jejich samotách bez pohnutí a necítit, že v člověku je víc než pouhý dech jeho těla.

Byla to zejména mraky zahalená a deštěm pokrytá Ohňová země, která v Darwinovi, jako v každém vnímavém (a tedy trochu romantizujícím) přírodovědci vzbuzovala melancholické pocity „mysteriózní velikosti“, jakým se v této krajině nelze vyhnout. Poezii, zejména W. Wordsworthe však četl hlavně po svém návratu. Do druhého vydání „Výzkumných deníků“ (1845) opsal Shelleyovy verše:

 

Nikdo neumí odpovědět – vše je tak věčné
v tuto chvíli.
Divočina má tajemný jazyk,
kterým učí hrůzně úžasnou pochybnost.

(z básně Mont Blanc)

 

Ze středoevropského prostředí zasaženého dílem J. W. Goetha známe ten těsný vztah přírodních věd, poezie a umění, jaký snadno vysledujeme i v Anglii. Slavný, tichý romantik W. Wordsworth v „Lyrických baladách“ (1802) píše, že pokud by práce mužů vědy někdy měla vytvořit materiální revoluci… básník je připraven bok po boku následovat muže vědy a vnášet citlivý vjem mezi vědecké objekty. I nejzazší objevy chemika, botanika nebo mineraloga budou pro básníka vhodným předmětem jeho umění… Na plavbě lodi Beagle se rovněž v roli, která by u pozdějších expedic byla zastoupena filmařem či fotografem, ocitl malíř-krajinář Conrad Martens (1801–1878), který byl velkým ctitelem Williama Turnera a zastával názor, že krajinomalba by se neměla zabývat zachycováním věrného vzhledu věcí, ale popisovat účinek, který má krajina na člověka.

Geologická pozorování

Darwinův geologický odkaz je rozpracován v desítkách prací a konferenčních sborníků. Nechci na tomto místě hodnotit jeho pozorování, například jak se chovají lávové proudy, ale spíš upozornit, že geologie první třetiny 19. století objevila čas a biologie druhé třetiny 19. století na něj navázala objevem evoluce. Kořeny obou koncepcí pochopitelně můžeme sledovat do osvícenectví 18. století, renesančních věd 16. století či do antické přírodní filozofie, ale jde o náběhy a motivy, které byly do moderní podoby syntetizovány až v letech 1830–1860, tedy mezi Lyellem a Darwinem.

Mezi Darwinovy nejdůležitější geologické knihy patří:

  • The structure and distribution of coral reefs, 1842. Jde o jediný velký a dodnes živý model vzniku a vývoje korálových útesů, a zejména atolů, který z Darwinova geologického odkazu přežívá. Základem je terénní pozorování, že při pomalém poklesu sopečného ostrova mají korálové útesy dost času dorůstat a vytvářet tak kruhovou strukturu lemující ostrov.
  • Geological Observations on the Volcanic Islands, 1844. Měly původně tvořit jednu monografii s knihou o korálových útesech, ale terénního materiálu bylo tolik, že obě publikace byly odděleny. Kniha má dnes už jenom historický význam.
  • Geological Observations on South America, 1846. Popisuje obrovský rozměr geologických procesů, Darwin je hluboce zasažen rozsahem podobných typů hornin a geologických formací podél celého západního pobřeží. Všímá si zejména opakovaných výzdvihů pobřeží. Na tuto knihu navazuje rozsáhlá publikace o geologii Falkland.

V soupisu jeho děl dále nalezneme jiných asi 30 prací obvykle většího rozsahu, které se týkají geologie a paleontologie. Kromě regionální geologie se Darwin intenzivně zajímal o ledovou dobu a rozšíření bludných balvanů v Anglii, zlomovou tektoniku, kolísání mořské hladiny a řadu souvisejících moderních témat, jako je například původ meteoritů, vnitřní struktura Země či vymírání savců.

Darwin nikdy nesepsal „teorii Země“. Snažil se sice vytvořit „simple geology“, jednoduchou geologii založenou na prostých poklesech a výzdvizích částí pevnin, ale protože nepracoval v pásmových pohořích, jako jsou Alpy nebo Himálaj, tak neměl zkušenost s vrásovými strukturami a přesmyky. Až do roku 1859, kdy vyšel jeho „Původ druhů“, který předchozí dílo zcela zastínil, publikoval zejména geologické práce a pravidelně se vyjadřoval k aktuálním geologickým problémům. Nejpověstnější je jeho hlasitý spor s L. Agassisem o původ bludných ledovcových balvanů, který byl Darwinovým omylem, způsobeným patrně tím, že Darwin nikdy nebyl v Alpách. Jako geolog byl nadaný, ale určitě ne geniální. V jeho generaci nalezneme nejméně deset srovnatelných či výraznějších geologických osobností. Pravděpodobně to je dáno jeho zhoršujícím se zdravím, pro které ve věku 33 let opustil terénní výzkumy, což mu naopak umožnilo soustředit čas i energii na teoretické úvahy, jež na nás působí dodnes.

Od geologie k pěnkavě a odtud ke společnosti

Klidné a bohaté „viktoriánské“ století, které v Anglii začalo po porážce Napoleona u Waterloo a trvalo až do první světové války, vedlo k obrovskému rozmachu navzájem se prolínajících sfér věd a umění. Zrodilo se impérium, železnice, průmyslový design, umělá hnojiva i nové pojetí lineárního času. Geologie zastoupená zejména obrovitou, srozumitelnou syntézou Lyellových „Základů geologie“, dala světu dlouhý a hluboký čas a myšlenku postupného vývoje Země a její vnitřní diferenciace. Geologie kromě vlastního rozvoje zároveň fungovala jako fundament biologických věd, které o tři desetiletí později prosadily koncepci evoluce. Biologie tak opakovala službu poskytnutou geologií a vytvořila základ moderních historických a sociologických disciplín.

Charles Darwin se ocitl přesně na tom rozhraní, kdy geologie splnila svoji revoluční úlohu. Vydáním první knihy Lyellových Základů geologie (1831) rozbila biblický svět krátkého času, jedné světové katastrofy – potopy a stvoření bez další evoluce. Byl v tom kus štěstí a kus statistiky, protože Anglie měla v jeho době pravděpodobně několikanásobně víc geologů než zbytek světa. Lyell vyšel pár měsíců před pětiletou plavbou výzkumné lodi Beagle. Kupodivu Darwinovi knihu daroval jeho vědecký protivník kapitán Fitzroy. Celá tato přelomová doba je dobře zpracována z hlediska historie samotných přírodních věd, ale ve skutečnosti jde rovněž o literaturu a vzájemné působení přírodních věd, romantismu a transcendentalismu. Pravděpodobně úplně největší dopad měla koncepce dlouhého času a evoluce na fungování církví a duchovní pocit člověka, tedy v podstatě na každého.

Myšlenka evoluce a obecně zákonitostí vývoje nás – tehdy jako nyní – zároveň vzrušuje tím, že žijeme v období, kdy vývoj pádí jako splašená zebra v parku Serengeti, a my se ptáme, kam nás tento cval zanese a kolik obratů politiky, ekonomiky či osudu nám ještě bude dáno projít.

Literatura

Herbert S.: Charles Darwin, Geologist, 485 stran, Cornell University Press, Ithaca and London 2005

Gould S. J.: Time’s Arrow, Time’s Cycle. Myth and Metaphor in Discovery of Geological Time, Harvard University Press 1987

Lyell Ch.: Principles of Geology, London 1830 (10. vydání již 1872)

V rámci elektronické knihovny projektu Gutenberg (www.gutenberg.com) je možné dohledat základní práce Erasma Darwina, dále deníky a knihy o korálových a vulkanických ostrovech a další práce Charlese Darwina včetně důležitých titulů, jako jsou vlivné Chambersovy (1844) Vestiges of Natural History of Creation.

Chrám přírody aneb Problém „dědečka“ u Charlese Darwina

Erasmus Darwin vydal v roce 1803 knihu „Chrám přírody neboli Původ společnosti“1) První část knihy v několika stech verších popisuje původ světa, života a lidské společnosti pozvolným vývojem a mezihrou božských sil. Je pravděpodobné, že právě z názvu této knihy pochází často slýchané úsloví o „chrámu přírody“. Erasmus Darwin si všímá hlubokých podzemních pohřebišť, ve kterých mezi nepopsanými hroby dlí Zapomnění a múza Melancholie. Věří na centrální jeskyni Země, ve které plá uvězněný oheň. Ten se osvobozuje, v podobě sopečných výtrysků se dotýká nebe a kataklyzmaticky proměňuje zemský povrch.

Při čtení jeho veršů o Nilu, což je v mytickém myšlení první velká řeka světa, lépe pochopíme posvátnost tohoto veletoku – z jeho sliznatého bahna a tvořivých sil zázračné krajiny povstávají mikroorganismy, z nichž vzniká život. Nil nabitý tvořivou silou je zde podobně jako za Egypťanů ztotožňován se samotným počátkem vzniku pozemského života. Není to jenom voda, díky níž život vzniká, ale osobitý a ničemu nepodobný náboj podobný elektřině, který to umožní.

Poznámky k jeho veršům jsou obsáhlejší než kniha samotná. Překvapivě v nich popisuje mikroskopická pozorování a pokusy s kovovými hroty a elektřinou. Jeho dílo stojí v průsečíku osvícenecké vědy, antické mytologie a nějakého druhu deismu. Hovořím o něm z jediného důvodu. Erasmus Darwin byl dědečkem Charlese Darwina. Tam, kde se děd opájel eleusinskými mystérii a v duchu přebýval v podzemních pohřebních jeskyních, tam vnuk uskuteční plavbu kolem světa, napíše jednu z nejvlivnějších knih celé západní civilizace „O původu druhů“ a dědovi vytkne „hodně spekulace a málo faktů“, přestože prapůvod jeho zájmu o přírodní vědy, geologické síly a vývoj světa může ležet v dědově mýtu (viz rovněž Vesmír 84, 217, 2005/4).

Erasmus Darwin se nicméně výrazně zapsal do vývoje anglické vědy – během sedmi let přeložil z latiny do angličtiny botanický systém Carla Linnéa. Podobně jako Presl musel zavést řadu anglických názvů rostlin, z nichž mnohé se dodnes používají. Zároveň však složil na Linnéovy motivy dlouhou poému nazvanou Lásky rostlin. Erasmus patří romantické vědě, ale vnuk Charles již vědě objektivistické. Vypráví se o něm, že podle jeho pokusů s galvanismem koncipovala Mary Shelleyová scénu oživení Frankensteina elektrickým výbojem. V roce 1779 si podivuhodný Darwinův dědeček nakreslil do deníku skicu rakety, v níž dvě přídavné nádrže obsahovaly kyslík a vodík, který byl vháněn a zapálen v centrální komoře. Podobná konstrukce byla prakticky ověřena až o století později. Erasmus Darwin se tak na rozdíl od vnuka Charlese dostal i do současných komiksů a sci-fi literatury.


1) Darwin E. (1803): The Temple of Nature; or, the Origin of Society. A Poem with Philosophical Notes. T. Bensley, Printer, Bolt Court, Fleet Street, London.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Historie vědy

O autorovi

Václav Cílek

RNDr. Václav Cílek (*1955) vystudoval geologii na Přírodovědecké fakultě UK. V Geologickém ústavu AV ČR, v. v. i., v Praze se zabývá zejména geologií kenozoika. Je autorem četných úspěšných knih, např. Krajiny vnitřní a vnější (2002), Makom. Kniha míst (2004), Borgesův svět (2007), Nejistý plamen. Průvodce ropným světem (s Martinem Kašíkem, 2007), Dýchat s ptáky (2008), Podzemní Praha. Jeskyně, doly, štoly, krypty a podzemní pískovny velké Prahy (s fotografy Milanem Korbou a Martinem Majerem, 2008), Orfeus. Kniha podzemních řek (2009). V roce 2009 se stal laureátem Ceny Nadace Dagmar a Václava Havlových VIZE 97.
Cílek Václav

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné